学鲁科版选修31 6.1探究磁场对电流的作用 课件（5）（23张）.ppt

第1节 探究磁场对电流的作用 在奥斯特实验中我们知道了电流对磁体有力的作用 反过来 磁体对电流有无力的作用呢 如果我们把通电导体在放在磁场中会有怎样的现象 想一想 实验1装置 实验现象说明 磁场对电流也有力的作用 我们把这个力叫做安培力 闭合开关 原来静止在磁场中的导体发生运动 此时导体的运动状态发生了改变 根据力是改变物体运动状态的原因 说明通电导体在磁场受到力的作用 实验结论 探究一 安培力方向 猜猜看 安培力的方向与哪些因素有关 我们把通电导线在磁场中所受到的力称为安培力 安培 1775 1836年 实验现象小结 安培力的方向 一 安培力的定义 磁场对电流的作用力称为安培力 改变 改变 不变 只交换磁极位置 只改变电流方向 受力方向 受力方向 同时改变电流和磁场方向 受力方向 安培力的方向判定 左手定则 1 伸开左手 大拇指跟四指垂直 且在同一平面内 左手定则 2 让磁感线垂直穿过手心 3 使四指指向电流方向 则拇指指向安培力的方向 安培力的方向判定 左手定则 2 通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场的方向有关 既跟磁场方向垂直 又跟电流方向垂直 即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面 练习 下图中表示通电直导线在磁场中的受力情况 请标出电流方向或磁场力方向 b f b b 无 b b 探究二 安培力大小 猜猜看 通电导线所受到的安培力大小与什么因素有关 1 磁场强弱程度 b2 电流的大小 i3 通电导线长度 l 应该如何设计实验呢 探究过程 用控制变量法完成三个探究任务 任务一 保持磁场强弱和导线长度不变 研究安培力大小与电流大小间的关系 任务二 保持磁场强弱和电流大小不变 研究安培力大小与导线长度间的关系 任务三 保持电流强度和导线长度不变 研究安培力大小与磁场强弱间的关系 二 探究安培力大小与哪些因素有关 控制变量法 探究方法 控制变量法结论 只改变磁感应强度bb增大安培力f增大只改变导线电流ii增大 安培力f增大只改变磁场中通电导线导线长度ll增大 安培力f增大 1 当电流与磁场方向垂直时 结论 f bil 2 当电流方向与磁场方向夹角为 时 f bilsin 3 当电流与磁场方向平行时 f 0 试用条件 匀强磁场 b与l垂直 3 当i与b有夹角 时 f bilsin 将b分解成b 和b 其中f b il bilsin 推广 1 当i b f bil 2 当i b f 0 例 将长度为20cm 通有0 1a电流的直导线放入一匀强磁场中 电流与磁场的方向如图所示 已知磁感应强度为1t 试求出下列图中导线受安培力的大小并标明方向 课本116页例题课本116页信息窗 想一想 上课时我们观察了电动机的工作 当电流方向发生变化时线圈转动方向发生变化 现在我们学习了左手定则 能否解释以上现象呢 安培力的应用 1 电动机原理 通电导体和通电线圈在磁场力作用下运动时 电能转化为机械能 2 电流计构造示意图118页 例1 画出图中通电导线棒所受安培力的方向 2 如图所示的四种情况 通电导体均置于匀强磁场中 其中通电导线不受安培力的是 巩固练习 c 3 如图所示 条形磁铁放在水平桌面上 在其正中央的上方固定一根直导线mn 导线与磁场垂直 给导线通以由n向m的电流 则 a 磁铁对桌面压力减小 不受桌面的摩擦力作用b 磁铁对桌面的压力减小 受桌面的摩擦力作用c 磁铁对桌面的压力增大 受桌面的摩擦力作用d 磁铁对桌面的压力增大 不受桌面摩擦力作用 安培力作用下物体的平衡和加速问题 1 将立体图转化为平面图2 受力分析重力 安培力 弹力 摩擦力3 根据已知条件求解 例4 如图所示 两平行光滑导轨相距0 2m 与水平面夹角为450 金属棒mn的质量为0 1kg 处在竖直向上磁感应强度为1t的匀强磁场中 电源电动势为6v 内阻为1 为使mn处于静止状态 则电阻r应为多少 其他电阻不计 答案 r 0 2 b 5 如图所示 在倾角为30o的斜面上 放置两条宽l 0 5m的光滑平行导轨 将电源 滑动变阻器用导线连接在导轨上 在导轨上横放一根质量为m 0 2kg的金